Lavina-detektor megvalósítása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sujbert László
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A reléket számos felhasználási területen alkalmazzák. A FET-ekből felépített szilárdtest relé megoldást nyújt a mechanikus relé helyettesítésére, amelynek használata a teljesítmény elektronikában és a biztonságkritikus alkalmazásokban nagyon gyakori. Szakdolgozatom keretében megvizsgáltam, hogy hogyan lehet a félvezetőkben kialakult lavina-effektust minél hamarabb megszüntetni, és ennek keretében egy megfelelő szilárdtest relévezérlő áramkört terveztem.

A Thyssenkrupp Presta Hungary által meghatározott követelmények alapján elsőként irodalomkutatást végeztem. A tervezés során emellett felhasználtam az Önálló laboratórium című tantárgyban szerzett ismereteimet a FET-ekkel, valamint a Pspice szimulációval kapcsolatban. A tervezés egyik legfontosabb része a gate driver kiválasztása volt. A folyamat során elsősorban az eszköz gyorsaságát, alkatrészeinek számát, illetve árait kellett fő paraméterként figyelembe vennem. A további részegységeket, úgymint a tápáramkör ellátása, illetve a szintáttevők, ehhez kellett kialakítanom. Az eszköz kapcsolási rajzát az Orcad Capture tervezői programmal készítettem el, míg a nyomtatott áramköri tervét az Orcad Layout-tal hoztam létre.

A vizsgálatok eredményeként két lehetséges megoldást is kidolgoztam. Ezek közül az elsőt egy mikrokontrollerrel valósítottam meg, míg a másodikat tranzisztorokból építettem fel. Mindkét megoldás teljesítette az elvárt (automotiv) követelményeket, azonban a mikrokontrolleres implementáció (feleannyi áramköri elemmel) körülbelül kétszer gyorsabb működést ért el. A tranzisztoros kapcsolás nagyobb mértékben hőmérsékletfüggő, illetve költséghatékonyabb, mint az előbbi. Azonban a mikrokontrolleres implementáció jelentősebb alkalmazási, továbbá fejlesztési lehetőségeket hordoz magában. Ezek közül a legfontosabb tényező, hogy a kapcsolási rajz minimális módosításával akár a fázisáramokat is meg lehet mérni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.